工业机器人
机制0811,31号，吴益民
1.工业机器人的定义
1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词，剧中机器人“Robot”这个词的本意是苦力，即剧作家笔下的一个具有人的外表，特征和功能的机器，是一种人造的劳力。它是最早的工业机器人设想。
20世纪40年代中后期，机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。50年代以后，美国橡树岭国家实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手，它是一种主从型控制系统，主机械手的运动。系统中加入力反馈，可使操作者获知施加力的大小，主从机械手之间有防护墙隔开，操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效的监视，主从机械手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的设计与制造作了铺垫。
1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。
1959年第一台工业机器人在美国诞生，开创了机器人发展的新纪元。
1987年国际标准化组织对工业机器人进行定义: “工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程序操作机。”
2.工业机器人的基本分类
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。
工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。
工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行工业机器人
机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业；
连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机
上已编好的作业程序文件，通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。
示教输入型的示教方法有两种：一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒)，将指令信号传给驱动系统，使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍；另一种是由操作者直接领动执行机构，按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时，工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时，控制系统从程序存储器中检出相应信息，将指令信号传给驱动机构，使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。
具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人，能在较为复杂的环境下工作；如具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能，即成为智能型工业机器人。它能按照人给的“宏指令”自选或自编程序去适应环境，并自动完成更为复杂的工作。
3.工业机器人的发展阶段
工业机器人诞生于20世纪60年代,在20世纪90年代得到迅速发展,是最先产业化的机器人技术。它是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术,是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。它的出现是为了适应制造业规模化生产,解决单调、重复的体力劳动和提高生产质量而代替人工作业。它从最初的萌芽，发展，到现在广泛的应用，主要经历了五个发展阶段。
第一阶段：技术准备期
由于工业革命,出现了先进的自动动力源，广泛的使用数控机床，控制器，特别是“穿孔卡控制机构”的发展，为工业机器人的问世打下了技术基础。20世纪60年代，出现了第一代工业机器人。提到机器人的出现，不能不说到英格伯格（Engel Berger），他后来被誉为“机器人之父”。 1958年，英格伯格（Engel Berger）和德沃尔创建了世界上第一个机器人公司（Unimation公司），英格伯格任总经理。1959年，设计出世界上第一台真正实用的工业机器人Unimate（意为“万能自动”）。 1962年，美国AMF（美国机械与铸造）公司也研制出Versatran（意为“万能搬运”）机器人。在相当长的时期内，大家一提到机器人就是指以上两种机器人。1969年，美国通用汽车公司用21台工业机器人组成了焊接轿车车身的自动生产线。此后，各工业发达国家都很重视研制和应用工业机器人。
第二阶段：产业孕育期
由于工业机器人具有一定的通用性和适应性，能适应多品种中、小批量的生产，70年代起，常与数字控制机床结合在一起，成为柔性制造单元或柔性制造系统的组成部分。
自此已经开始有小批量的生产了。但作为机器人起源的美国政府从60年代到70年代中的十几年期间，并没有把工业机器人列入重点发展项目，只是在几所大学和少数公司开展了一些研究工作。致使日本和苏联等国的工业机器人后来居上，并在工业生产的应用
上及机器人制造业上很快超过了美国，产品在国际市场上形成了较强的竞争力。中国的工业机器人的研究也是在这段时间发展起来的。
第三阶段：产业成形期
进入80年代之后，随着欧美等发达国家的社会劳动力成本提高，以及工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业的优越性。工业机器人产业的市场初步形成了，
第四阶段：产业发展期
20世纪90年代，随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展，机器人技术也得到了飞速发展。工业机器人的制造水平、控制速度和控制精度、可靠性等不断提高，而机器人的制造成本和价格却不断下降。在西方社会，和机器人价格相反的是，人的劳动力成本有不断增长的趋势。在这样的社会背景下，工业机器人产业得到了蓬勃的发展。
第五阶段：智能化、网络化时期
到了21世纪，随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展，使工业机器人在功能和技术层次上有了很大的提高，移动机器人和机器人的视觉和触觉等技术就是典型的代表。由于这些技术的发展，推动了机器人概念的延伸。80年代，将具有感觉、思考、决策和动作能力的系统称为智能机器人，这是一个概括的、含义广泛的概念。这一概念不但指导了机器人技术的研究和应用，而且又赋予了机器人技术向深广发展的巨大空间，水下机器人、空间机器人、空中机器人、地面机器人、微小型机器人等各种用途的机器人相继问世，许多梦想成为了现实。将机器人的技术(如传感技术、智能技术、控制技术等)扩散和渗透到各个领域形成了各式各样的新机器——机器人化机器。当前与信息技术的交互和融合又产生了“软件机器人”、“网络机器人”的名称，这也说明了机器人所具有的创新活力。
4.国内外工业机器人技术研究的现状
为了使机器人能更好的应用于工业，各工业发达国家的大学、研究机构和大工业企业对机器人系统开发投入了大量的人力财力。在美国和加拿大，各主要大学都设有机器人研究室，麻省理工学院侧重于制造过程机器人系统的研究，卡耐基—梅隆机器人研究所侧重于挖掘机器人系统的研究，而斯坦福大学则着重于系统应用软件的开发。德国正研究开发“MOVE AND PLAY”机器人系统，使机器人操作就像人们操作录像机、开汽车一样。除了这些研究单位，各大机器人企业也投入大量人力、财力开发机器人系统。国外机器人领域发展近几年有如下几个趋势：
1 工业机器人性能不断提高(高速度、高精度、高可靠性、便于操做和维修)，而单机
价格不断下降，平均单机价格从1991年的10.3万美元降至2002年的6.5万美元。
2 机械结构向模块化、可重构化发展。例如关节模块中的伺服电机、减速机检测系
统三位一体化，由关节模块、连杆模块用重组方式构造机器人整机，国外已有模块化装配机器人产品问世。
3 工业机器人控制系统向基于PC机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化；器件集成度提高，控制柜日渐小巧，且采用模块化结构；大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维修性。
4 机器人中的传感器作用日益重要，除采用传统的位置、速度、加速度等传感器外，装配、焊接机器人还应用了视觉、力觉等传感器，而遥控机器人则采用视觉、声觉、力觉、触觉等多传感器的融合技术来进行环境建模及决策控制；多传感器融合配置技术在产品化系统中已有成熟应用。例如日本本田公司投入无数科技研究心血的结晶——目前全球唯一具备人类双足行走能力的类人型机器人阿西莫(ASIMO，Advanced?Step?Innovative?Mobility，高级步行创新移动机器人)，以憨厚可爱的造型博得许多人的喜爱。
5 虚拟现实技术在机器人中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控机器人操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操纵机器人。
6 当代遥控机器人系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器人的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的监控、遥控操作系统，使智能机器人走出实验室进入使用化阶段。美国发射到火星上的“索杰纳”机器人就是这种系统成功应用的最著名的实例。
7 机器人化机械开始兴起。从94年美国开发出“虚拟轴机床”以来，这种新型装置已成为国际研究的热点之一，纷纷探索开拓其实际应用的领域。
我国的机器人研究相对开始较晚。先后经历了上世纪70年代的萌芽期，80年代的开发期和90年代的适用化期。
1972年，在中国科学院沈阳自动化所里，被誉为“中国机器人之父”的蒋新松在诸多争议声中开始了机器人研究。1977年，沈阳自动化所将智能和机器人技术确定为学科发展方向。之后，中科院自动化学科的发展规划正式纳入机器人技术研究。
进入80年代后，我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间，国家投入资金，对工业机器人及其零部件进行攻关，研制出喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人等五类机型。国家“863”计划开始实施后，跟随世界机器人的发展潮流，智能机器人主题成为主要研究方向，国内也建立了一批优秀的机器人研究基地，如北航机器人研究所、哈工大机器人研究所、上海交大机器人研究所等。历经几年，他们成功地研制出了一批特种机器人。
90年代初期，我国的工业机器人也在实践中迈进了一大步。点焊、弧焊、装配、喷漆、切割等各种用途的工业机器人相继出炉，形成了一批机器人产业化基地。中科院沈阳自动化所研制成功的6000米水下机器人，能够无缆进行作业，获得2000年国家十大
科技成果之一。该潜水器在2006年4月24日在中华世纪坛举行的“中国大洋资源研究开发15年内成果展”上首次亮相的，由七〇二研究所研制，是世界最大潜深载人潜水
器，潜深达
7000米。该计
划在“十五”
期间被列为
国家863计划
重大专项。据
称该潜运用
了当前世界
上最先进的
技术，实现了载体性能和作业要求的一体化，具有7000米水器最大工作深度和悬停定位能力，可到达世界99.8%的海底。
此外，“海极”一号还具备先进的水声通信和海底微地形地貌探测、高速传输图像和语音及探测海底小目标能力。其载人部分的球壳采用钛合金材料，其中装备了生命支持系统和2套氧气供给系统，力求万无一失。该载人探测器将主要用于深海资源勘探、热液硫化物考察、深海生物基因、深海地质调查等领域。
经过30多年的发展，我国机器人的研究在一些方面已经达到了世界先进水平，但还存在着一些问题。一方面，在产业化上与国际上有着一定的差距;另一方面，我国机器人研究多是借鉴外国先进技术，进行二次开发的多，自身技术创新较少。
目前我国机器人主要朝着仿人仿生方向发展，已经取得了一定的成绩，但创新不足仍是主要问题。总体上看，我国机器人研究仍然任重而道远。
5.工业机器人的发展趋势
随着计算机技术的不断向智能化方向发展，机器人应用领域的不断扩展和深化以及在系统（FMS、CIMS）中的群体应用，工业机器人也在不断向智能化方向发展，以适应“敏捷制造”（Agile Manufacturing），满足多样化、个性化的需要，并适应多变的非结构环境作业，向非制造领域进军。
（1）控制智能化
由引导教向NC，离线编程发展，进而发展到进一步应用。随着系统化、集成化生产的发展，基于PC的开放式控制系统将机器人控制和车间一级控制的发展方向，国外专家预测，2007年它将占30％。
（2）移动功能的智能化
为解决长距离搬运作业、大作业对象、多作业对象及极限作业等问题，需开发自主移动
系统（包括滑动、滚动、行走、爬行、跳跃、飞行等）。
（3）系统应用与集成化
支持以人为核心的生产系统，实现生产系统中机器人群体协调功能、群智能和多机通讯协议，开发能理解人的意志的“同事机器人”。国外专家预测，2000你后有可能IMS要走向MA(R)S（多智能体系统），而该系统中的“同事机器人”（Cobot）将成为操作人员不可或缺的伙伴。围绕着各种机器人与人共存的诸多课题，正在兴起一门新学科“软机器人学”。
（4）安全可靠性
由于大量不确定因素的存在，要实现智能化的安全可靠性，机器人必须具有对各种意外情况的应变能力，及时采取预防措施和安全对策，包括硬件级、软件级、应用级和人机系统级的自诊断和自修复故障。
（5）微型化
向微型化发展，开发毫米级机器人，用于微加工、医学、宇宙和海洋开发等领域。就使用性和成本来看，毫米级最可行。
（6）多传感器信息融合与配置技术
①机器人的传感器配置和融合技术在水泥生产过程控制和污水处理自动控制系统中的
应用，包括面向工艺过程的多传感器融合和配置技术；采用智能传感器的现场总线技术；
面向工艺要求的新型传感器研制。
②机电一体化智能传感器包括具有感知、自主运动、自清污（自调整、自适应）的机电
一体化传感器研究；面向工艺要求的运动机构设计、实现检测和清污的自主运动；调节控制系统；机器人机构和控制技术在传感器设计中的应用。
在现代化批量生产过程中，产品包装盒上所印文字、符号、产品上的标签等要求印刷精美，无任何缺陷和错误。但实际中会出现下面的问题，如部分字符漏印，部分字符不完整，不同字符间混乱，如：5和6; 6和9印混了，字符位置不对，字符的字体不对或不一致等。要解决上面的问题就必须选一优秀的图象处理系统，对这些文字和符号进行100%的可靠的检验，才能保证100%的合格率，达到真正的“零缺陷”。被检验识别的
文字和符号可以由下面的方式
产生：印刷，喷码，热转印和激
光雕刻等。这更增加了检验识别
的难度。为此，德国Vision
Components公司盛产研制了一
款智能摄像机器人机VC2038。
其工作原理是：将被检验的产品
在传送带上单排排放或如图所
示的并列排放。机器人首先停止
传送带，并把检测头移动到第一个产品上方，识别系统开始自动检测识别第一个产品。机器人再把检测头移动到第二个产品上方，接着识别系统开始自动检测第二个产品，如此依次识别完该排最后一个产品。再启动传送带把第二排产品移到检测系统正下方，并开始该行产品的自动检验识别。类似的应用还可以在各种产品的外观检验，包装检验，商标检测等方面应用。
一、判断题 1．机械手亦可称之为机器人。（Y） 2．完成某一特定作业时具有多余自由度的机器人称为冗余自由度机器人。 （Y） 3、关节空间是由全部关节参数构成的。（Y） 4、任何复杂的运动都可以分解为由多个平移和绕轴转动的简单运动的合成。 （Y） 5、关节i的坐标系放在i-1关节的末端。（N） 6．手臂解有解的必要条件是串联关节链中的自由度数等于或小于6。（N） 7．对于具有外力作用的非保守机械系统，其拉格朗日动力函数L可定义为系统总动能与系统总势能之和。（N） 8．由电阻应变片组成电桥可以构成测量重量的传感器。（Y） 9．激光测距仪可以进行散装物料重量的检测。（Y） 10．运动控制的电子齿轮模式是一种主动轴与从动轴保持一种灵活传动比的随动 系统。（Y） 11．谐波减速机的名称来源是因为刚轮齿圈上任一点的径向位移呈近似于余弦波 形的变化。（N） 12．轨迹插补运算是伴随着轨迹控制过程一步步完成的，而不是在得到示教点之后，一次完成，再提交给再现过程的。（Y） 13．格林（格雷）码被大量用在相对光轴编码器中。（N） 14．图像二值化处理便是将图像中感兴趣的部分置1，背景部分置2。（N）15．图像增强是调整图像的色度、亮度、饱和度、对比度和分辨率，使得图像效果 清晰和颜色分明。（Y） 二、填空题 1.机器人是指代替原来由人直接或间接作业的自动化机械。 2.在机器人的正面作业与机器人保持300mm以上的距离。 3.手动速度分为: 微动、低速、中速、高速。
4.机器人的三种动作模式分为: 示教模式、再现模式、远程模式。 5.机器人的坐标系的种类为: 关节坐标系、直角坐标系、圆柱坐标系、工具坐标 系、用户坐标系。 6.设定关节坐标系时，机器人的 S、L、U、R、B、T 各轴分别运动。 7.设定为直角坐标系时，机器人控制点沿 X、Y、Z 轴平行移动。 8.用关节插补示教机器人轴时，移动命令为MOVJ。 9.机器人的位置精度PL 是指机器人经过示教的位置时的接近程度，可以分为9个等级，分别是PL=0，PL=1，PL=2，PL=3，PL=4，PL=5，PL=6，PL=7，PL=8。马自达标准中，PL=1 指只要机器人TCP 点经过以示教点为圆心、以0.5mm为半径的圆内的任一点即视为达到；PL=2 指只要机器人 TCP 点经过以示教点为圆心、以20mm为半径的圆内的任一点即视为达；PL=3 指只要机器人TCP 点经过以示教点为圆心、以75mm 为半径的圆内的任一点即视为达到。 10.机器人的腕部轴为R，B，T，本体轴为S， L，U。 11.机器人示教是指：将工作内容告知产业用机器人的作业。 12.机器人轨迹支持四种插补方式，分别是关节插补，直线插补，圆弧插补,自由曲线插补，插补命令分别是MOVJ，MOVL,MOVC，MOVS。 13.关节插补以最高速度的百分比来表示再现速度，系统可选的速度从慢到快依次是 0.78%，1.56%，3.12%，6.25%，12.50%，25.00%，50.00%，100.00%。 14.干涉区信号设置有两种，分别是绝对优先干涉区和相对优先干涉区，基于设备安全方面考虑，现场使用的干涉区绝大多数都是绝对优先干涉区，并尽可能的通过作业时序上错开的方法来实现节拍最优化。 15.机器人按机构特性可以划分为关节机器人和非关节机器人两大类。 16. 机器人系统大致由驱动系统、机械系统、人机交互系统和控制系统、感知系统、
机器人技术是综合了许多学科的知识，例如计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当今研究领域十分重视的课题，机器人在很多领域都得到广泛应用。机器人的应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志，因而受到各先进工业国家的重视，投入大量人力物力加以研究和应用。 本文的主要任务和要解决的问题，是设计一台六自由度的机器人，在已有的技术资料的基础上，通过分析，确定腕部的传动系统，然后假设腕部末端的结构，确定腕部的输出功率，然后计算出腕部所需的电机。在确定电机和传动机构的基础上，对锥齿轮和传动中所需的带轮以及同步齿形带进行设计，并且对它们进行校核，确定所设计的腕部结构能够配合机器人的其他结构进行喷漆动作。并用CAD软件完成从建模到运动学分析、应力分析的全过程。需要全面理解机械原理、机械设计、机械系统设计以及CAD制图标准等相关的知识，并考虑其可靠性、实用性、经济性等性能。 本课设在已有理论基础上，针对以往研究的不足，根据实际使用要求，确定采用六自由度的关节型机器人结构方案;由于机器人结构复杂，构件繁多，需要用高端软件配合进行建模，装配的工作，而我们现有的材料相当有限，所以本课设只是设计了机器人的腕部结构;并采用CAD绘制了其装备和零件图，并对其中某些零件的强度进行了校核，使腕部的整体结构能够满足工作的要求。 关键词:机器人腕部
1绪论 (1) 1.1机器人的组成 (2) 1.1.1驱动装置 (2) 1.1.2控制系统 (2) 1.1.3执行机构 (2) 1.2机器人分类 (4) 1.2.1按用途分类 (4) 1.2.2按控制形式分类 (4) 1.2.3按驱动方式分类 (4) 1.3腕部结构选形 (5) 1.3.1单自由度手腕 (6) 1.3.2两自由度手腕 (7) 1.3.3三自由度手腕 (8) 1.3.4装配机器人腕部结构选型 (9) 1.4机器人设计 (11) 2末端执行器 (12) 2.1夹持器 (12) 2. 2拟手指型执行器 (13) 2. 3吸式执行器 (13) 3腕部设计 (15) 3.1手腕结构的选择 (15) 3.2传动装置的运动和动力参数计算 (17) 3.2.1选择电机 (17) 3.2.2分配系统传动比和动力参数的设计 (19)
国内外主流工业机器人离线编程软件对比 讲到工业机器人离线编程软件，就不得不先说道说道另外一种机器人编程方式----手工示教编程。相信大家在接触工业机器人的时候，最先认识的就是机器人示教器了。示教器和机器人的控制系统相连接，操作人员可以通过示教器直接控制机器人的运动轨迹，速度和运动方式。利用示教器上的操作手柄或者操作按键，我们可以很直观的看到机器人每个轴或者每个关节的运动姿态，速度。示教器的学习和使用，是学习工业机器人的第一步，也是非常重要的一步。 但是，示教器的操作和使用不是我们今天讲解的重点。我们要通过使用示教器的经验和体会，来说说机器人离线编程软件的优势。 从1959年，英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人起，示教器和示教编程就是使用和操作机器人的最主要手段和途径。半个世纪过去了，现代社会中，高度自动化，智能化的工厂中，通过示教器来示教编辑机器人的轨迹点，依然是最主流的做法。但是，示教编程的方式越普及，也越暴露出其弊端和不足。举个例子，示教编程需要在工作现场进行作业，作业的同时，生产线上的所有设备都必须停工，这对老板来说，损失极大。另外，当机器人运动轨迹过于复杂或者精度要求过高，手工示教再靠操作人员来完成，就有点心有余而力不足了。这时，离线编程软件应运而生。它的出现，本意并不是要替代手工示教编程，而是弥补其个中不足。所以，
当我们再提起离线编程软件的时候，不应过度神化，而是要正确的看待手工示教和离线编程的作用，让其在不同情况下各自发挥优势。 离线编程软件的出现，也不是一天两天了。本人从事工业自动化十几年，从早先数控机床的大规模应用，到现在工业机器人的逐步兴起。从硬件的更新换代，到软件的日益出新，都或多或少的做过一些研究和学习。时代变化太快，但是作为一个老工控，我始终坚信，科技是第一生产力。好多刚接触工业机器人的新人，示教器还没学会，手工编辑了一些运动轨迹以后就抱怨说，手工示教编程太难了，太复杂了。甚至说落后了，吵着要学离线软件编程。对于这样的新人，我想说，学东西不应该好高骛远，手工示教编程，是掌握机器人，学习机器人最基本，也是最好的方式。使用离线软件编程的时候也会需要很多示教方面的知识。 今天，想跟大家聊聊，目前国内外市场上几款主流的机器人离线编程软件，看看他们的区别和各自优势。希望大家在学习的时候，能够选择适合自己的软件。 我们常说的机器人离线编程软件，大概可以分为两类： 一类是通用型离 线编程软件，这类软件一般都由第三方软件公司负责开发和维护，不单独依赖某一品牌机器人。换句话说，通用型离线编程软件，可以支持多款机器人的仿真，轨迹编程和后置输出。这类软件优
此文章枪手代写的并且没有付费，严重侵害版权，客户要用就会告的其没 工作 工业机器人在工业生产中的应用探讨摘要:工业机器人是可以自己执行工作的机器，是依靠自身的动力与自身的控制能力来完成各种功能的一种机械装置。它既可以按照人们的指挥来完成工作，也可以按照事先编好的程序进行工作，现代社会的工业机器人还能依据人工的智能技术制定的纲领行动。本篇文章主要内容是就工业机器人在工业生产中的应用进行探讨。 关键词:工业机器人;工业生产;应用;探讨 最早应用工业机器人的行业应为汽车制造行业，机器人常用于焊接、喷漆以及搬运等工作。工业机器人的加入有效的增大了人们的手和足以及大脑的功能，工业机器人可以替代人们完成危险的工作以及一些复杂单调的重复劳动，有效的提高了工业生产的效率，同时也提高了产品的质量。实现工业自动化需要工业机器人与数控加工中心等各方面的相互配合。 一.工业机器人的简介 到今天机器人的历史也算不上长，1959年美国的英格伯格与德沃尔两位科学家联合制造出了世界上第一台工业类机器人，自那时起，机器人的历史才真正的拉开帷幕。 工业机器人一般由主体、驱动系统以及控制系统三个主要部分组成。机器人的主体为机座和执行机构组成，并且包括腕部以及手部等部位。大部分的工业机器人都有三个以上六个以下的运动自由度。然而驱动系统则是使执行的机构实行相应的动作，控制系统则是依据输入的程序来发号施令，并进行有效的控制。 二.工业机器人的主要应用 1.有一些安全因素很不稳定且不适宜由人去做的作业工作以及一些危险的工作军事领域或核工业领域等危及人类生命安全的工作用工业机器人去担任是最合适不过的。例如在核工厂的设备维修及检验类机器人，核工业上的沸腾水式反应堆燃料的自动交换机。
一、单项选择题 1.对机器人进行示教时, 作为示教人员必须事先接受过专门的培训才行. 与示 教作业人员一起进行作业的监护人员, 处在机器人可动范围外时,（B），可进行 共同作业。 A．不需要事先接受过专门的培训 B．必须事先接受过专门的培训 C．没有事先接受过专门的培训也可以 D. 具有经验即可 2.使用焊枪示教前, 检查焊枪的均压装置是否良好, 动作是否正常, 同时对电 极头的要求是（A）。 A．更换新的电极头 B．使用磨耗量大的电极头 C．新的或旧的都行 D. 电极头无影响 3.通常对机器人进行示教编程时, 要求最初程序点与最终程序点的位置（A）, 可 提高工作效率。 A．相同 B．不同 C．无所谓 D．分离越大越好 4.为了确保安全, 用示教编程器手动运行机器人时, 机器人的最高速度限制为（B）。 A．50mm/s B．250mm/s C．800mm/s D．1600mm/s 5.正常联动生产时, 机器人示教编程器上安全模式不应该打到（C）位置上。 A．操作模式 B．编辑模式 C．管理模式 D. 安全模式 6.示教编程器上安全开关握紧为 ON, 松开为 OFF 状态, 作为进而追加的功能, 当握紧力过大时, 为（C）状态。 A．不变 B．ON C．OFF D. 急停报错 7.对机器人进行示教时, 模式旋钮打到示教模式后, 在此模式中，外部设备发出 的启动信号（A）。 A．无效 B．有效 C．延时后有效 D. 视情况而定 8.位置等级是指机器人经过示教的位置时的接近程度, 设定了合适的位置等级 时，可使机器人运行出与周围状况和工件相适应的轨迹，其中位置等级（A）。 A．CNT值越小, 运行轨迹越精准 B．CNT值大小, 与运行轨迹关系不大 C．CNT值越大, 运行轨迹越精准 D. 只与运动速度有关
0.2工业机器人与数控机床有什么区别？ 答：1.机器人的运动为开式运动链而数控机床为闭式 运动链； 2.工业机器人一般具 有多关节，数控机床一般无关节且均为直角坐标系统； 3.工业机器人是用于 工业中各种作业的自动化 机器而数控机床应用于冷 加工。 4.机器人灵活性好，数控机床灵活性差。 0.7题0.7图所示为二自由度平面关节型机器人机械手，图中L1=2L2，关节的转角范围是0゜≤θ1≤180 ゜,-90゜≤θ2≤180゜,画出该机械手的工作范围（画图时可以设L2=3cm）。1.1 点矢量v为 ] 00 . 30 00 . 20 00 . 10 [T， 相对参考系作如下齐次坐 标变换： A= ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - - 1 0.9 000 .1 000 .0 000 .0 0.3 000 .0 866 .0 500 .0 0. 11 000 .0 500 .0 866 .0 写出变换后点矢量v的表达 式，并说明是什么性质的变 换，写出旋转算子Rot及平 移算子Trans。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 5 1 1 1 1 1 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?- - - 1 1 1 1 1 1 2 2 5 5 9 9 5 5 1 1 1 1 1 1 = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - 1 5 1 1 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?- - - 1 1 1 1 1 1 2 2 5 5 9 9 5 5 1 1 1 1 1 1 = ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - - - 1 1 1 1 1 1 4 4 1 1 1 1 1 1 2 2 1.8 如题1.8图所示的二自 由度平面机械手，关节1为 转动关节，关节变量为θ1； 关节2为移动关节，关节 变量为d2。试： （1）建立关节坐标系，并 写出该机械手的运动方程 式。 （2）按下列关节变量参数 求出手部中心的位置值。
工业机器人软件仿真码垛工作站
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工业自动化技术强化训练Ⅱ实践报告 工业机器人码垛应用 作者姓名: 指导老师： 所在学院: 提交日期：
绪论 一、摘要 本次强化训练的时间为期4周，通过对ABＢ机器人的学习与操作，以完成本次强化训练的要求。这着4周的学习过程中,学习包括机器人的发展历程和机械结构等理论方面，还包含了编程、机器人I／O的接线。同时练习实操机器人，这是一个必不可少的环节,只有理论与实践相结合，才能出真知。在前一周的实操中完成了机器人循迹。 而本次强化训练的重点为，利用ABB ＲoboｔStudｉｏ对双输送线单机械臂工作站完成工作站搭建并模拟仿真。 ABB ＲoboｔStudｉｏ是优秀的计算机仿真软件。为帮助您提高生产率，降低购买与实施机器人解决方案的总成本,ＡＢB开发了一个适用于机器人寿命周期各个阶段的软件产品家族。 规划与可行性：规划与定义阶段RｏｂoｔＳtuｄio可让您在实际构建机器人系统之前先进行设计和试运行。您还可以利用该软件确认机器人是否能到达所有编程位置,并计算解决方案的工作周期。 编程：设计阶段，PrｏｇramMａｋer将帮助您在ＰC机上创建、编辑和修改机器人程序及各种数据文件。ScｒeenMakeｒ能帮您定制生产用的ＡＢＢ示教悬臂程序画面。 关键词:强化训练；ABＢＲoｂｏtStuｄiｏ;双输送线;模拟仿真
工业机器人码垛软件仿真 一、双输送线码垛工作站搭建 在ABB RｏboｔStｕdiｏ中导入机器人模型后，点击显示机器人工作范围，以机器人为中心,周围放置两个输送线与两个托盘垛。也可以将两个托盘垛换成一个较大的传送带，但此种方法需要增加新的I/Ｏ设置,不宜采用。值得注意的是托盘垛应放置于较合适，既较高的位置，以免机械臂达到极限位置。 布局如下，其中双输送线的以及托盘垛的位置并未精确定位，只需要放置在合理的机器人工作范围内即可。 二、工作站搭建流程 第一节:搭建输送带系统 1、新建一个物料并手动拖动到输送带上 2、在建模选项中点击Smａrｔ组件,并添加一个Sourcｅ 3、设置Ｓouｒｃe的属性如下，其中Positioｎ选项为要复制的物料的原点位置，值得注意的是Tｒaｎsienｔ应当勾选，以防内存溢出。
工业机器人的自动生产线组建技术 发表时间：2019-08-11T11:35:42.743Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：刘镜钊[导读] 完成基于工业机器人的自动生产线控制架构设计，该控制架构对相关的工业机器人生产线组建控制具有一定的借鉴意义。 广东利迅达机器人系统股份有限公司摘要：现代科技的发展给人们生活带来了许多便利，越来越自动化的高科技服务于人们生活，使得人们生活质量得到不断的提高。同时，依靠现代科技在工业生产自动化的程度也越来越高，其中机器人就是最典型的代表。在工业自动化生产线上以机器人为核心成为工厂发展不可逆转的趋势，机器人的自动化将会更好的服务于生产建设中。工业机器人作为先进制造技术和自动化的典型代表，不仅对于先进 制造业的发展具有重要的作用，而且对于高科技产业和传统产业的发展具有显著的促进作用。关键词：工业机器人；自动化生产技术；研究 作为新兴的高新技术产业和智能化产业，工业机器人产业具有一般的高新技术产业所表现的高投入、高技术、高风险、高回报等特征。随着我国制造业的不断升级，工业机器人在现今生产企业中占据着越来越重要的地位。工业机器人的自动生产组建技术是工业机器人应用的核心技术，通过对机器人的不断研究以实现工业机器人的生产组建设计。现如今，我国工业大规模的发展，人力成本在不断的增高，在日益激烈的市场竞争中，在生产过程中不断提高其生产效率、降低生产成本、有效提高产品质量是目前各制造业发展面临的主要严峻问题。在现代信息工业背景下，各个工业生产都特别将工业机器人应用于生产建设，目前，工业机器人在发达工业国家，已成为企业必不可少的设备之一。就我国而言，工业机器生产技术还处于比较低端的水平，所以文章通过对机器人在工业生产的技术进行简单的分析研究，希望和大家一起交流讨论学习。1工业机器人背景与技术认识工业机器人是广泛使用的能够自主动作，且多轴联动的机械设备。它们在必要情况下配备传感器，其动作步骤包括灵活的转动都是在其编程控制的。它们通常配备有机械手、刀具或其他可装配的加工工具，以及能够执行搬运操作与加工制造的任务。技术本质反映了人对自然的能动关系，其包括主要三种要素：材料、动力、控制。工业机器人的制作要求应满足其中以下的主要要求：安装面积小，工作空间大，快速完成任务。根据要求，材料应该选择高强度的不锈钢作为机械本体，以满足结构紧凑的要求。动力应选用电力系统，以满足快速响应的要求。控制则选用自动化电脑操作，以满足定位精度搞的需要。 2 工业机器人的构造 工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和传感装置构成，是一种防人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的光仪点一体化自动化生产设备，特别适用于工厂的多量高质的工业大生产，能按时完成工业任务的高效生产的机器人。 2.1 操作机 通过有限元分析、模态分析及其仿真设计等现代设计方法的运用，机器人操作机基本能实现优化设计。 2.2 控制器 通过软件和全数字操控，实现对机器人自动化的操作，随着科学技术的发展，控制器的性能也在不断的提高和发展，它能实现对机器人全方位精准的控制，以达到其目的和要求。 2.3 传感配置 激光传感器、视觉传感器和力传感器在机器人系统中已得到成功应用，并实现焊缝自动跟踪和自动化生产线上物体的自动定位以及精密装配作业等，这样就提高了机器人的作业性能和对环境的适应性能。 2.4 并联机构 采用并联机构，利用机器人技术，实现高精度测量及加工，这是机器人技术向数控技术的拓展，为将来实现机器人和数控技术一体化奠定了基础。 2.5 网络通信 机器人控制器以实现了网络的连接，这样使机器人由过去的独立应用向网络化应用迈进了一大步，也使机器人由过去的专用设备向标准化设备的发展。 3 自动化生产线组建研究的技术机器人在自动化生产的应用典型就是自动化生产线成套装备。自动化成套装备是指以机器人为核心，以信息技术和网络技术为媒介，将所有设备连接到一起而形成的大型自动化生产线。它是先进制造装备的典型代表，是发展先进制造技术实现生产线的数字化和网络化的智能化的重要手段。那么它的技术其主要表现在以下几个方面：（1）利用现代网络技术进行远程控制，对工业机器人进行操作控制，实现生产线在线检测和监控，对产品进行质量监控，使得产品的质量得到有效的保证，这样既有利于生产的自我控制和调整，同时，也保证其生产效率。（2）建立起资源管理信息系统，对产品制造工艺和企业的资源管理进行相互连接，对产品工业技术进行不断更新和提高，从而达到对生产技术的实时监测，这样保证了该企业产品制造的全制动化信息平台。（3）利用定位系统对生产线进行快速整定，建立起完整的制造过程信息技术。这样既方便实现生产线现场安装精度测试技术，又达到完全的透明。通过实现网络控制管理智能技术，对各个环节进行指导处理，这样就能及时性的处理临时性的问题。（4）自动化柔性生产系统管理技术。企业生产流程中管理与控制信息的集成，是实现企业管理控制一体化和柔性自动化的基础。通过这技术分析，建立一种信息集成系统结构及其功能模型，提出现场总线的开放式控制系统，建立控制系统分层式体系结构，使其与信息管理系统实现无缝接口。我国在近几年机器人自动化生产已经不断出现，并给用户带来了显著效益。目前我国已经建立了多条弧焊机器人生产线、装备机器人生产线、喷涂生产线和焊装生产线。随着我国工业企业自动化水平的不断提高，机器人自动化线的设厂也会越来越大，并逐渐成为自动化生产线的主要方式。我国机器人自动化生产线装备市场刚刚起步，而国内装备制造业正处于由传统装备向先进制造装备转型的时期，这就给机器人自动化生产线研究开发者带来了巨大商机。4工业机器人的组建生产线技术
全球十大工业机器人品牌随着智能装备的发展，机器人在工业制造中的优势越来越显着，机器人企业也如雨后春笋般的出现。然而占据主导地位的还是那些龙头企业。 1.发那科（FANUC） FANUC（发那科）是日本一家专门研究数控系统的公司，成立于1956年。是世界上最大的专业数控系统生产厂家，占据了全球70%的市场份额。FANUC1959年首先推出了电液步进电机，在后来的若干年中逐步发展并完善了以硬件为主的开环数控系统。进入70年代，微电子技术、功率电子技术，尤其是计算技术得到了飞速发展，FANUC公司毅然舍弃了使其发家的电液步进电机数控产品，一方面从GETTE S公司引进直流伺服电机制造技术。 1976年FANUC公司研制成功数控系统5，随后又与SIEMENS公司联合研制了具有先进水平的数控系统7，从这时起，FANUC公司逐步发展成为世界上最大的专业数控系统生产厂家。 自1974年，FANUC首台机器人问世以来，FANUC致力于机器人技术上的领先与创新，是世界上唯一一家由机器人来做机器人的公司，是世界上唯一提供集成视觉系统的机器人企业，是世界上唯一一家既提供智能机器人又提供智能机器的公司。FANUC机器人产品系列多达240种，负重从公斤到吨，广泛应用在装配、搬运、焊接、铸造、喷涂、码垛等不同生产环节，满足客户的不同需求。 2008年6月，FANUC成为世界第一个突破20万台机器人的厂家；2011年，FANU C全球机器人装机量已超25万台，市场份额稳居第一。 2.库卡（KUKA）
库卡（KUKA）及其德国母公司是世界工业机器人和自动控制系统领域的顶尖制造商，它于1898年在德国奥格斯堡成立，当时称“克勒与克纳皮赫奥格斯堡（Ke llerundKnappichAugsburg）”。公司的名字KUKA，就是KellerundKnappichAugs burg的四个首字母组合。在1995年KUKA公司分为KUKA机器人公司和KUKA库卡焊接设备有限公司（即现在的KUKA制造系统），2011年3月中国公司更名为：库卡机器人（上海）有限公司。 KUKA产品广泛应用于汽车、冶金、食品和塑料成形等行业。KUKA机器人公司在全球拥有20多个子公司，其中大部分是销售和服务中心。KUKA在全球的运营点有：美国，墨西哥，巴西，日本，韩国，台湾，印度和欧洲各国。 库卡工业机器人的用户包括通用汽车、克莱斯勒、福特汽车、保时捷、宝马、奥迪、奔驰（Mercedes-Benz）、大众（Volkswagen）、哈雷-戴维森（Harley-Da vidson）、波音（Boeing）、西门子（Siemens）、宜家（IKEA）、沃尔玛（Wal-Mart）、雀巢（Nestle）、百威啤酒（Budweiser）以及可口可乐（Coca-Cola）等众多单位。 1973KUKA研发其第一台工业机器人，即名为FAMULUS.这是世界上第一台机电驱动的6轴机器人.今天该公司四轴和六轴机器人有效载荷范围达3–1300公斤、机械臂展达350–3700mm，机型包括：SCARA、码垛机、门式及多关节机器人，皆采用基于通用PC控制器平台控制。 KUKA的机器人产品最通用的应用范围包括工厂焊接、操作、码垛、包装、加工或其它自动化作业，同时还适用于医院，比如脑外科及放射造影。 KUKA工业机器人在多部好莱坞电影中出现过。在电影“新铁金刚之不日杀机”中，在冰岛的一个冰宫，国家安全局特工受到激光焊接机器人的威胁。在电影
工业机器人新型最新开发软件介绍
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MOTOMAN机器人新型最新开发软件介绍 发布日期：2013-02-03 编辑者：力生机械 随着全球工业化进程的不断推进,工业机器人已经在越来越多的行业发挥着举足轻重的作用。为了适应不断发展的工业需求，MOTOMAN机器人（力生机械）不断创新，不断完善，满足用户的多元化需求。 MOTOMAN机器人作为全球市场占有率领先的机器人，已广泛应用于社会生活各领域，尤以制造业为更多。一直以来，为广大MOTOMAN机器人用户所熟知的最新开发软件仅有Motocom32一种，虽然Motocom32功能强大，编程简单，但还是不能满足某些用户的特殊需求。尤其是大专院校、科研院所等，对机器人的应用，有更多的创新，对机器人最新开发功能要求也就更具多样性。 本文介绍了传统的Motocom32通讯软件和MOTOMAN机器人的两款新型最新开发软件，MotoPlus和Pendant customization。这两款新软件都是在机器人内部运行的，用户不需要了解机器人内部的原理或代码，就可以把自己编写的程序嵌入到机器人内，方便实现外部设备与机器人的数据交互，以及示教盒的客户化界面的编写。 传统的Motocom32介绍 Motocom32是在电脑上运行的，用于计算机与机器人控制柜之间进行数据传输的软件。计算机与控制柜之间可以使用RS232串口通信也可以使用以太网通信。该套软件，既提供现成的应用程序供用户使用，又提供动态链接库等文件供用户最新开发。只要具备基本的VC或VB知识就可以掌握最新开发方法，每一种功能都提供现成的函数供用户直接调用。用户通过这些函数，可以建立计算机与控制柜的通讯连接，可以读取机器人的当前信息和状态，可以实现对机器人的控制，启动指定的机器人程序，控制机器人的运动等。用户可以根据自己的不同需求，把对机器人的控制集成到自己的系统软件中或单独开发机器人监控软件。 图1为Motocom32在工业生产现场的应用示例。生产现场的机器人可以通过网线连入工厂的局域网内，在不同地方的PC都能通过Motocom32软件监测机器人生产状态和报警
国内外主要工业机器人生产厂商有哪些？ 在国际上，工业机器人技术日趋成熟，已经成为一种标准设备而得到工业界广泛应用，从而也形成了一批在国际上较有影响力地、著名地工业机器人公司. 他们包括：瑞典地，日本地、（安川）、（不二越）、、（三菱）德国地，美国地、、、，意大利，英国地，加拿大地，以色列地公司，这些公司已经成为其所在地区地支柱性企业.在国内，工业机器人产业刚刚起步，但增长地势头非常强劲.如中国科学院沈阳自动化所投资组建地新松机器人公司，年利润增长在左右. 、瑞典公司 公司是世界上最大地机器人制造公司.年，公司研发了全球第一台全电控式工业机器人，主要应用于工件地取放和物料地搬运.年，生产出第一台焊接机器人.到年兼并喷漆机器人公司后，机器人产品趋于完备.至年，公司销售地工业机器人已经突破万台，是世界上第一个突破万台地厂家.公司制造地工业机器人广泛应用在焊接、装配、铸造、密封涂胶、材料处理、包装、喷漆、水切割等领域. 公司网址： 、日本（不二越）株式会社 不二越公司总工厂在日本富山，公司成立于年，除了做精密机械、刀具、轴承、油压机等外，机器人部分也是他地重点部分，起先为日本丰田汽车生产线机器人地专供厂商，专业做大型地搬运机器人、点焊和弧焊机器人、涂胶机器人、无尘室用玻璃板传输机器人和半导体晶片传输机器人、高温等恶劣环境中用地专用机器人、和精密机器配套地机器人和机械手臂等.其控制器有原来地>>，控制操作已经完全中文化，编程试教简单. 公司网址：
、日本（安川）电机公司 安川电机（.），自安川电机年研制出第一台全电动工业机器人以来，已有年地机器人研发生产地历史，旗下拥有美国、瑞典、德国以及美国公司等子公司，至今共生产万多台机器人产品，而最近年生产地机器人万多台，超过了其他地机器人制造公司.年月，该公司宣布将投资亿日元，建造一个新地机器人制造厂，于月运行，年月达到满负荷生产.届时，该公司每月工业机器人生产能力将达到台. 其核心地工业机器人产品包括：点焊和弧焊机器人、油漆和处理机器人、玻璃板传输机器人和半导体晶片传输机器人等.是将工业机器人应用到半导体生产领域地最早地厂商之一.年机器人销售收入为亿日元，占该公司营业总收入亿日元地. 公司网址： 、日本公司 公司地前身致力于数控设备和伺服系统地研制和生产.年，从日本富士通公司地计算机控制部门独立出来，成立了公司.公司包括两大主要业务，一是工业机器人，二是工厂自动化.年，公司地营业总收入为亿日元，其中工业机器人（包括注模机产品）销售收入为亿日元，占总收入地. 其最新开发地工业机器人产品有： （）系列多功能智能机器人.具有独特地视觉和压力传感器功能，可以将随意堆放地工件检起，并完成装配. （）高功率激光机器人.拥有千瓦激光振荡器，具有更高地效率和可靠性. 公司网址： 、德国公司 公司位于德国奥格斯堡，是世界几家顶级工业机器人制造商之一，年研制开发了地第一台工业机器人.该公司工业机器人年产量接近万台，至今已在全球安装了万台工业机器人.这些机器人广泛应用在仪器、汽车、航天、食品、制药、医学、铸造、塑料等工业上.主要应用材料处理、机床装料、装配、包装、堆垛、焊接、表面修整等领域.
工业机器人概述 摘要：工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动生产设备。 关键词：工业机器人；由来；发展；应用领域 0 引言 工业机器人是面向工业领域的多关节 机械手或多自由度的机器人，是自动执行工作的机器装置，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的专门系统。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术 制定的原则纲领行动。因其灵活性高、输出功率大、定位精确的特点，工业机器人被广泛应用于制造业的各个环节。以其高效 高质、稳定的运转工作，工业机器人为所在行业的高效生产和稳定质量起到重要作用。 图1 工业机器人 1 工业机器人的由来 1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词，剧中机器人“Robot”这个词的本意是苦力，即剧作家笔下的一个具有人的外表，特征和功能的机器，是一种人造的劳力。它是最早的工业机器人设想。20世纪40 年代中后期，机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。50年代以后，美国橡树岭国家实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手，如图0.2所示，这是一种主从型控制系统，主机械手的运动。系统中加入力反馈，可使操作者获知施加力的大小，主从机械手之间有防护墙隔开，操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效的监视，主从机械手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的 设计与制造作了铺垫。 1954年美国戴沃尔最早提出了工业机 器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。1959年UNIMATION公司的第一台工业机器人在美国诞生，开创了机器人发展的新纪元。UNIMATION的VAL（very advantage language)语言也成为机器人领域最早的编程语言在各大学及科研机构中传播，也是各个机器人品牌的最基本范本。其机械结构也成为行业的模板。其后，UNIMATION公司被瑞士STAUBLI收购，并利用STAUBLI的技术优势，进一步得以改良发展。日本第一台机器人由KAWASAKI从UNIMATION进口，并由kawasaki模仿改进在国内推广。
课题名称：工业机器人发展史 工业机器人http:// https://www.doczj.com/doc/7313577532.html, 摘要：我国的工业机器人研制虽然起步晚，但是有着广大的市场潜力，有着众多的人才和资源基础。在十一五规划纲要等国家政策的鼓励支持下，在市场经济和国际竞争愈演愈烈的未来，我们一定能够完全自主制造出自己的工业机器人，并且将工业机器人推广应用到制造与非制造等广大的行业中，提高我国劳动力成本，提高我国企业的生产效率和国际竞争力，从整体上提高我国社会生产的安全高效，为实现伟大祖国的复兴贡献力量。 关键字：工业机器人；日本；日本工业机器人协会；制造；十一五纲要； 引言：生产力在不断进步，推动着科技的进步与革新，以建立更加合理的生产关系。自工业革命以来，人力劳动已经逐渐被机械所取代，而这种变革为人类社会创造出巨大的财富，极大地推动了人类社会的进步。时至今天，机电一体化，机械智能化等技术应运而生并已经成为时代的主旋律。人类充分发挥主观能动性，进一步增强对机械的利用效率，使之为我们创造出愈加巨大的生产力，并在一定程度上维护了社会的和谐。工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。 一、工业机器人的现状： 工业机器人在全世界的分布及发展，我们先看两幅图表 UNECE估计，2004年全球至少安装了10万台新的工业机器人。其中：欧盟31 100台(比2003年增加15％，但比2001年的记录仅增加1％)；北美16 100台(比2003年增加
工业机器人 机制0811,31号，吴益民 1.工业机器人的定义 1920年捷克作家卡雷尔·查培克在其剧本《罗萨姆的万能机器人》中最早使用机器人一词，剧中机器人“Robot”这个词的本意是苦力，即剧作家笔下的一个具有人的外表，特征和功能的机器，是一种人造的劳力。它是最早的工业机器人设想。 20世纪40年代中后期，机器人的研究与发明得到了更多人的关心与关注。50年代以后，美国橡树岭国家实验室开始研究能搬运核原料的遥控操纵机械手，它是一种主从型控制系统，主机械手的运动。系统中加入力反馈，可使操作者获知施加力的大小，主从机械手之间有防护墙隔开，操作者可通过观察窗或闭路电视对从机械手操作机进行有效的监视，主从机械手系统的出现为机器人的产生为近代机器人的设计与制造作了铺垫。 1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。 1959年第一台工业机器人在美国诞生，开创了机器人发展的新纪元。 1987年国际标准化组织对工业机器人进行定义: “工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程序操作机。” 2.工业机器人的基本分类 工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度；驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作；控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。 工业机器人按臂部的运动形式分为四种。直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动；圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作；球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩；关节型的臂部有多个转动关节。 工业机器人按执行机构运动的控制机能，又可分点位型和连续轨迹型。点位型只控制执行工业机器人 机构由一点到另一点的准确定位，适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业； 连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动，适用于连续焊接和涂装等作业。工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。编程输入型是将计算机
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7313577532.html, HR20—1700—C10型工业机器人系统通讯设计 作者：丛晓雷阳苏令磊 来源：《电子技术与软件工程》2016年第23期 摘要 简要介绍全国高职院校技能大赛“工业机器人技术应用”大赛设备，给出了该设备程序设计中的通讯板块的设计。 【关键词】HR20-1700-C10机器人 Modbus/TCP通讯全国高职院校技能大赛 HR20-1700-C10型工业机器人系统是全国高职院校技能大赛“工业机器人技术应用”大赛指定设备。该平台由HR20-1700-C10型工业机器人、AGV机器人、托盘生产线、工件盒生产线、视觉系统和立体仓库等六部分组成，系统实物图如图1所示。 系统的主要工作目标是将已经从立体仓库上取出的工件，通过AGV机器人搬运到托盘生产线上，并通过托盘生产线上的视觉系统对工件进行识别，然后由工业机器人进行工件盒的抓取及分类装箱。 该系统PLC编程软件为博途TIA Portal V13。系统涉及了多方面的通讯。 1 PLC与HR20-1700-C10型工业机器人的通讯 本系统采用西门子1200系列PLC，CPU型号为1215C DC/DC/DC，支持ModBus协议。R20-1700-C10型工业机器人为江苏汇博机器人技术有限公司自主研发的20kg级产品，应用了modbus tcp工业以太网技术。 机器人在设计过程中已经集成了服务器功能。在编程过程中采用“MB_CLIENT”指令作为Modbus TCP客户端通过S7-1215 CPU的PROFINET连接进行通信。通过“MB_CLIENT”指令，可以在客户端和服务器之间建立连接、发送请求、接收响应并控制Modbus TCP服务器的连接终端。工业机器人预设IP为：192.168.8.103，通过设计两个客户端，分别对机器人控制字进行读与写。设计如图2所示。 2 PLC与智能相机之间的通讯 该设备的视觉系统采用信捷公司生产的SV4-30ML型智能相机。用于检测工件的形状数据、角度数据和位置坐标。智能相机与PLC之间采用Modbus/TCP协议通信，其中智能相机是
工业机器人的发展历史和未来 北京联合大学自动化学院 张京伟 摘要：我国的工业机器人研制虽然起步晚，但是有着广大的市场潜力，有着众多的人才和资源基础。在十一五规划纲要等国家政策的鼓励支持下，在市场经济和国际竞争愈演愈烈的未来，我们一定能够完全自主制造出自己的工业机器人，并且将工业机器人推广应用到制造与非制造等广大的行业中，提高我国劳动力成本，提高我国企业的生产效率和国际竞争力，从整体上提高我国社会生产的安全高效，为实现伟大祖国的复兴贡献力量。 关键字：工业机器人；日本；日本工业机器人协会；制造；十一五纲要； 引言：生产力在不断进步，推动着科技的进步与革新，以建立更加合理的生产关系。自工业革命以来，人力劳动已经逐渐被机械所取代，而这种变革为人类社会创造出巨大的财富，极大地推动了人类社会的进步。时至今天，机电一体化，机械智能化等技术应运而生并已经成为时代的主旋律。人类充分发挥主观能动性，进一步增强对机械的利用效率，使之为我们创造出愈加巨大的生产力，并在一定程度上维护了社会的和谐。工业机器人的出现是人类在利用机械进行社会生产史上的一个里程碑。在发达国家中，工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车行业、电子电器行业、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明，工业机器人的普及是实现自动化生产，提高社会生产效率，推动企业和社会生产力发展的有效手段。 一、工业机器人的现状： 工业机器人在全世界的分布及发展，我们先看两幅图表
UNECE估计，2004年全球至少安装了10万台新的工业机器人。其中：欧盟31 100台(比2003年增加15％，但比2001年的记录仅增加1％)；北美16 100台(比2003年增加27％，比2000年的记录高24％)；亚洲51 400台，主要在日本，但中国市场增长迅速(比2003年增长24％)。 据美国电气和电子工程师协会（IEEE）统计，至2008年底，世界各地已经部署了100万台各种工业机器人。其中，日本机器人数量据世界首位。 他们的算法基于制造工人与机器人的比例，即每万名工人拥有多少台制造机器人。其中日本的工业机器人密度达到了世界平均水平的10倍，也比排在第二位的新加坡多出了一倍。其中日本每万名工人拥有295台工业机器人，新加坡169台，韩国164台，德国163台。虽然排在前三位的国家都在亚洲，不过欧洲却是世界上工业机器人密度最大的地区。欧洲国家工业机器人密度为每万名工人50台，美洲为平均31台，亚洲平均27台。 工业机器人在生产生活中的应用 所谓工业机器人，就是具有简单记忆和可变控制程序的自动机械。它是在机械手的基础上发展起来的，国外称为industrial robot。工业机器人的出现将人类从繁重单一的劳动中解放出来，而且它还能够从事一些不适合人类甚至超越人类的劳动，实现生产的自动化，避免工伤事故和提高生产效率。随着世界生产力的发展，必然促进相应科学技术的发展。工业机器人能够极大地提高生产效率，已经广泛地进入人们的生活生产领域。 (1)提高自动化生产效率和自动化程度：据美国J.B.Day通过大量的定后发现：在生产 过程中，机器人在机床或其它设备上做上下料工作，以及在设备之间做短途搬运工 作所花时间占了整个生产时间的80%以上，搬运费占了加工费的30%~40%，而且 有85%的生产事故发生在搬运上，因此工业机器人的使用解决了很多难题。 (2)直接从事广泛的生产劳动：例如喷漆、焊接、热处理、冶炼、电镀，以及冲压。注 塑成型。砂型铸造、锻造等。比如我国滩坊砖厂制造了一只有260个指头的机械手。 (3)进行严谨的物品装配：通过图纸识别零件并加以组装，首先取得成功的是美国加利 福利亚的斯坦福大学。此外还有日本日立制作的Hivip，列宁格勒的“变压器装配 小组”。